[發(fā)明專利]一種中低溫脫硝用的整體式MnFeCeZSM-5粉末催化劑制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811650516.5 | 申請日： | 2018-12-31 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109701605A | 公開（公告）日： | 2019-05-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 寧平;王學(xué)謙;王郎郎;候建國;李波;李斌 | 申請（專利權(quán)）人： | 萍鄉(xiāng)市華星環(huán)保工程技術(shù)有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B01J29/48 | 分類號(hào)： | B01J29/48;B01D53/86;B01D53/56 |
| 代理公司： | 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228 | 代理人： | 董超君 |
| 地址： | 337022 江西省萍鄉(xiāng)市湘*** | 國省代碼： | 江西;36 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 粉末催化劑 整體式 中低溫 制備 催化活性 負(fù)載順序 脫硝 測定裝置 催化效果 過渡金屬 脫硝活性 預(yù)處理好 總負(fù)載量 堇青石 配比 商用 催化劑 | ||
本發(fā)明提供了一種中低溫脫硝用的整體式MnFeCeZSM?5粉末催化劑制備方法，選擇中低溫催化活性較好的過渡金屬M(fèi)n、Fe、Ce作為活性組分，以ZSM?5作為載體，以預(yù)處理好的堇青石作為涂層，制備整體式MnFeCeZSM?5粉末催化劑，另外，通過調(diào)整Mn、Fe、Ce三種活性組分的總負(fù)載量和Mn、Fe、Ce的負(fù)載順序后，經(jīng)過中低溫脫硝活性測定裝置，確定最佳的Mn、Fe、Ce配比和Mn、Fe、Ce負(fù)載順序，以使制備的整體式MnFeCeZSM?5粉末催化劑具有最好的催化活性，其中，NO的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到90％以上，大幅超過商用的V2O5?WO3(MoO3)/TiO2催化劑，具有無可比擬的催化效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體是一種中低溫脫硝用的整體式MnFeCeZSM-5粉末催化劑制備方法。
背景技術(shù)
在第四周期過渡元素中，Mn元素有多種價(jià)態(tài)，相應(yīng)的氧化物也多種多樣，其中價(jià)態(tài)的相互轉(zhuǎn)化在SCR催化反應(yīng)中占有舉足輕重的地位，大量研究結(jié)果表明，MnOX具有優(yōu)異的低溫NH3-SCR催化活性，因此,Mn元素的低溫催化性能顯得尤為重要。過渡元素Fe作為改性組分能夠提高中高溫SCR活性和N2的選擇性，主要通過提高表面分散度來提高催化活性。稀土元素Ce作為良好的儲(chǔ)氧元素，在儲(chǔ)存和釋放氧的同時(shí)實(shí)現(xiàn)化合價(jià)的改變，貧富氧條件下提高NOX的轉(zhuǎn)化。現(xiàn)在已有學(xué)者制備了Fe-Mn-Ce/Al2O3催化劑，相比無Fe的催化劑表面酸量大幅增加，并且說明SCR反應(yīng)機(jī)理遵循E-R機(jī)理(是指反應(yīng)物中某一組分化學(xué)吸附在催化劑表面，反應(yīng)通過化學(xué)吸附原子或分子與氣相(或物理吸附)的分子相互作用進(jìn)行)。ZSM-5分子篩用作NH3-SCR催化反應(yīng)的載體有以下優(yōu)點(diǎn)：規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、高水熱穩(wěn)定性、高選擇性。
隨著我國環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，霧霾現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)，大氣中像SOX、NOX和揮發(fā)性的有機(jī)化合物等污染物的控制也提上日程。它們在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)容易產(chǎn)生不可逆的變化，是多數(shù)生態(tài)環(huán)境問題之一。近幾年，國家也通過有效方法和高新技術(shù)來消除污染物以達(dá)到它的最低限度。當(dāng)前應(yīng)用最為成熟的煤焦?fàn)t煙氣脫硝技術(shù)是氨的選擇性催化還原技術(shù)(NH3-SCR)。根據(jù)當(dāng)前煤焦?fàn)t煙氣排放的特點(diǎn)，中低溫SCR還原技術(shù)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和運(yùn)行成本是兩大難題，尋找資源豐富價(jià)格低廉的活性組分勢在必行。
目前，SCR技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用還有一些尚未解決的問題，例如整體式催化劑的中低溫活性窗口略窄。另外，絕大多數(shù)的商用催化劑是V2O5-WO3(MoO3)/TiO2，在300-400℃范圍內(nèi)有很高的催化活性，但是經(jīng)過脫硫裝置的煙道氣溫度低于300℃，因此，需要設(shè)計(jì)出中低溫活性優(yōu)越的SCR催化劑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前商用催化劑V2O5-WO3(MoO3)/TiO2中低溫活性窗口略窄、中低溫脫硝催化效果不佳的現(xiàn)狀，提供了一種中低溫脫硝用的整體式MnFeCeZSM-5粉末催化劑制備方法，可制備出中低溫脫硝效果較好的整體式MnFeCeZSM-5粉末催化劑。
一種中低溫脫硝用的整體式MnFeCeZSM-5粉末催化劑制備方法，包括以下步驟：
(1)將一定量草酸加入去離子水中，加熱使之充分溶解，然后將切割成一定規(guī)格、清洗干凈、110℃干燥至恒重的蜂窩堇青石置于上述草酸溶液中85℃恒溫煮沸6h，取出后用去離子水洗滌至洗滌液無色且中性，室溫下晾干2h，再110℃干燥4h，500℃焙燒5h，自然冷卻至恒重，待用；
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